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文档简介
专题16电功和电功率
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Q
1、(2022•北京∙T14)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能少和通电时
间f的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是()
A.正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少
B.正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大
C.正常工作时,通过电饭锅的电流最小
D.在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多
【答案】BC
【解析】
A.正常工作时,若工作相同时间,电热水壶比电烤箱消耗的电能多,则电热水壶比电烤箱产生的热量多,
故A错误;
B.正常工作时,相同时间内,电热水壶比电饭锅消耗的电能多,根据
P也
t
可知,电热水壶的功率大于电饭锅的功率,故B正确;
C.正常工作时,用电器两端的电压相同,相同时间内,电饭锅消耗的电能最少,根据
W=UIt
可知,通过电饭锅的电流最小,故C正确;
D.工作相同时间,电热水壶消耗的电能最多,但是在一个月内,电热水壶工作的时间有可能较短,消耗的
电能就不一定最多,故D错误.
故选BC.
2、(2021•北京∙T2)下列四种用电器中.利用电流热效应工作的是()
A.电冰箱B.电视机C.电脑D.电热水壶
【答案】D
【解析】
A,电冰箱是将电能转化为电动机的机械能,通过做功发生物态变化工作的,不是利用电流的热效应来工作
的,故A不符合题意;
B.电视机将电能转化为声音与图像,不是利用电流的热效应来工作的,故B不符合题意;
C.电将电能转化为声音与图像,不是利用电流的热效应来工作的,故C不符合题意;
D.电水壶工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的;故D符合题意.
故选D。
3、(2021•北京∙T8)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危
及生命,安全用电是每一位公民的必备素养,下列做法中不符合安全用电原则的是()
A.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
【答案】B
【解析】
A,根据安全用电的要求,当电路中电流过大时,保险丝会燃断,空气开关自动断开,切断电路,对用电器
起到保护作用,所以在家庭电路中安装保险丝或空气开关,故A正确,不符合题意;
B.为防止触电,更换灯泡和维修电器时应先切断电源,故B错误,符合题意;
C.只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电,接触低压带电体也可能触电,对人体造成伤害,故C
正确,不符合题意;
D.达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损,使用时容易引发触电或短路,造成
安全事故,因此要及时更换,故D正确,不符合题意.
故选B.
4、(2020•北京•T9)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确是()
A.电能表是测量消耗电能的仪表
B.家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C.用电器电线的绝缘皮破损了仍能继续使用
D.导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
【答案】A
【解析】
A,电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A正确;
B.家庭电路中的电冰箱和空调互不影响,是并联的,故B错误;
C.使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,不符合安全用电原则,故C错误;
D.家庭电路中电流过大的原因,可能是电路中某处发生短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误.
故选A.
5、(2020•北京∙Tll)如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯Ll和灯L2均发光。下列说法正确
的是()
LiL2
B
--------------1∣~~------------
A.灯Ll比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯Ll的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D.电路中Z8两点间的电压等于BC两点间的电压
【答案】D
【解析】
ABC.由图可知,两个灯泡串联,两个灯泡完全相同,两个灯泡的电阻相同,串联电路中各处的电流相等,
所以通过A点的电流等于通过B点的电流,由P=FR可知两个灯泡的实际功率相同,两个灯泡亮度相同,
故ABC错误;
D.由U=//?可知两个灯泡两端的电压相等,所以/8两点间的电压等于8C两点间的电压,故D正确.
故选D。
6、(2019•北京∙T4)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是
A.在未断开电源的情况下更换灯泡B.我国家庭电路的电压为36V
C.在触电事故现场,要立即切断电源D.用潮湿的手拔动电器设备的开关
【答案】C
【解析】
A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处仍带电,容易发生触电事故,故错误;
B.我国家庭电路的电压值为220V,故错误;
C.在触电事故现场,要先与电压隔离,要立即切断电源,故正确;
D.生活中的水是导体,用潮湿的手拔动电器设备的开关容易发生触电事故,故错误.
7、(2019•北京∙T2)下列用电器中,利用电流热效应工作的是
A.计算器B.电热水壶C.收音机D.电冰箱
【答案】B
【解析】
ACD,计算器、收音机、电冰箱工作时主要把电能转化为光能、声能和机械能,不是利用电流热效应工作
的,故ACD不符合题意;
B.电热水壶工作时主要把电能转化为内能,是利用了电流的热效应来工作的,故符合题意.
8、(2019•北京∙T19)下列说法中正确的是
A.风力发电机可以将机械能转化为电能
B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C.电暖气正常工作时,主要是将电能转化为机械能
D.电风扇正常工作时,主要是将电能转化为机械能
【答案】ABD
【解析】
A.风力发电机发电时,可以将风的机械能转化为电能,故正确;
B,太阳能电池工作时,可以将太阳能转化为电能,故正确;
C.电暧气正常工作时,主要是将电能转化为内能,故错误;
D.电风扇正常工作时,主要是将电能转化为机械能,使空气流动,故正确.
9、(2019•北京∙TH)图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果
将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是
B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮
D.电流表的示数变小,灯L变暗
【答案】D
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片向右滑动,接入电
路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由/=D可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由
R
P=I2R可知,灯泡的实际功率变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以灯泡变暗,故ABC错
误,D正确.
10、(2018•北京∙T3)下列用电器中,利用电流热效应工作的是()
A.电暖气B.计算器C.电视机D.笔记本电脑
【答案】A
【解析】
利用电流热效应工作的用电器电能主要转化为内能.
A.电暖气,工作时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故A符合题意;
B.计算器,主要利用电流处理信息,没有利用电流的热效应,故B不符合题意;
C.电视机,利用电流处理信息,将电能转化为光能和声音,没有利用电流的热效应,故C不符合题意;
D.笔记本电脑,利用电流处理信息,将电能转化为光能和声音,没有利用电流的热效应,故D不符合题意;
故选A.
点睛:这类的题目从能的转化过程,很容易判断,特别是利用热效应工作的用电器,生活中我们都是很熟
悉的,生活中要多留心.
11、(2018•北京∙T21)小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关.他连接了如图所示的电
路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25。C的煤油,阻值为5Q和IOQ的
电阻丝R、FV闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数.根据上述实验,下列说法中正确的是
()
A.此实验探究的是热量与电阻的关系
B.此实验探究的是热量与电流的关系
C.此实验探究的是热量与时间的关系
D.此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
【答案】AD
【解析】
A.B.如图两电阻串联在电路中,电流相等,而两电阻阻值不同,所以此实验探究的是电阻产生的热量与电
阻的关系,故A正确,B错误;
C.串联电路的通电时间一定是相同的,所以此实验不能探究热量与时间的关系,故C错误;
D.此实验中电阻产生热量使煤油的温度升高,所以用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少,是转换
法的应用,故D正确;
故选AD.
点睛:研究电流通过电阻时产生的热量马哪些因素有关的实验中要体会控制变量法的应用,当一个结果受
多个因素的影响时都使用此方法进行实验,实验时让一个因素变化,而其它因素都控制相等或相同即控制
变量.
12、(2018•北京∙T5)下列做法中符合安全用电要求的是()
A.用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
B,在未断开电源的情况下更换灯泡
C.在家庭电路中安装空气开关或保险丝
D.在高压线附近放风筝
【答案】C
【解析】
(1)电线的绝缘皮破损时容易造成触电事故;(2)维修电器时,应先断开开关;(3)根据保险丝或空气开
关的作用分析;(4)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体.
A.用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用,有触电的危险,且容易发生短路,故A错误;B.在未断开电源
的情况下更换灯泡,人接触到火线会触电,不符合安全用电原则,故B错误;C.在家庭电路中安装空气开
关或保险丝,在电流过大时,空气开关会跳闸自动切断电路,或保险丝熔断自动切断电路,符合安全用电
原则,故C正确;D.在高压线附近放风筝,风筝容易缠绕在高压线上而发生危险,不符合安全用电原则,
故D错误;故选C.
13、(2018•北京∙Tll)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率
为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()
A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【解析】
A.因为两个电热水壶的额定电压相同,且两个电热水壶都正常工作,即在额定电压下工作,所以甲、乙电
热水壶两端的电压相等,故A错误;
B,都正常工作时,甲的额定功率大,所以电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;
C.都正常工作时,甲的额定功率大,根据/=£,通过甲电热水壶的电流大,故C错误;
D.都正常工作时,甲的额定功率大,根据4=H可知,相同时间内,甲电热水壶消耗的电能多,故D错
误;
故选B.
点睛:要理解用电器在额定电压下工作时的功率才是额定功率,正常工作即代表在额定电压下工作,再者
要理解功率是表示做功快慢的物理量,所以功率大即代表做功快.
14、(2020•北京∙T26)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接
了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值为
Rl和&的电阻丝(ΛI<Λ2).
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与是否有关;
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用来反映.
【答案】(1).电阻(2).温度计示数的变化量
【解析】
(l)[l]该实验两段电阻丝串联,通过电流、通电时间相同,电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体
产生的热量与电阻是否有关.
(2)⑵在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中,利用转换法,将电流通过
导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映.
15、(2022•北京•120)小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.
(1)如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至端;
(2)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,此
时通过小灯泡的电流为__________A.该小灯泡的额定功率为W.
【答案】①.B②.0.3③.0.75
【解析】
(1)[1]闭合开关前,为了防止因电路中电流过大而损坏电路元件,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大
处,如图甲所示,滑动变阻器接下端左端的接线柱,故滑片P移动至B端.
(2)[2]网如乙图可知,电流表所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,根据此时指针指示的位置可知读
出电流表的读数为0.3A。即灯泡正常发光时流过灯泡的电流∕=0.3A,则灯泡的额定功率为
P额=U额/=2.5Vx0.3A=O.75W
16、(2021•北京∙T22)小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、
电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图所示的电路.实验中,他将定值电阻K
接入电路中,读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据.将尺换为不同阻值的另一个
电阻后,小圆观察到电压表的示数增大了.小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的.
(1)请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:;
(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材);
(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写出操作的方法
【答案】不能控制电阻两端的电压不同见解析
【解析】
(1)探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,需控制电阻两端的电压不变,电路中没有滑动变阻
器,由于电源有电阻,当换用不同的电阻时,根据分压原理,电压表示数发生了变化,不能控制电阻两端
的电压不同,因此不能实现探究目的.
(2)在上述给出的器材中再加上滑动变阻器,电路图如图
(3)探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,应控制电阻两端电压保持不变,将定值电阻R接入
电路中,调节滑动变阻器的值到合适的位置,读出相应的电流表的示数/并观察电压表的示数α记录实验
数据.故断开开关,更换定值电阻R,闭合开关后,应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数仍为U保持不
变,读出此时电流表的示数/,并把R/记录在数据表格中.
17、(2021•北京∙T23)小梦在初三总复习时认识到,水吸收的热量可以定量测量了,于是她想重新设计
一个实验证明;水吸收热量的多少与水升高的温度有关.图是小梦已经设计好的电路,其中保温杯中装有
质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头,请利用该电路及秒表,帮助小梦完成实验
设计.请你写出主要实验步骤,画出实验数据记录表.
数字温度计
【答案】见解析
【解析】
保温杯中装入一定质量的水,按图连接电路,闭合开关,观察数字温度计示数,每升高rc,记录时间,填
写在下面的表格中.
升高温度/°C123456789
时间/s
18、(2018•北京•129)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光
情况,连接了如图所示的电路.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在端.(选填“左”或“右”)
U/V2.51.3
PA0.280.20
PZW0.7
发光情况暗
(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P=W.
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论:.(写出一条即可)
(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有:.(写出一个即可)
【答案】⑴.右(2).0.26(3).灯的电压越大,灯的电阻越大⑷.测灯的电阻实验
【解析】
(1)根据保护电路的原则,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大端,如图中滑片在右端电
阻最大,所以应使滑片在右端.
(2)根据小阳的实验记录,小灯泡两端电压U=1.3V时,电流为0.20A,所以此时电功率为:
P=Ul=I3VX0.20A=0.26W.
(3)由上表的实验记录分析:
根据欧姆定律,由及=,计算可知,两次实验的电阻大小分别为&93Q和6.5Q,所以还能得到的结论:灯
的电压越大,灯的电阻越大;
(4)利用伏安法测量电阻的实验与本实验的器材相同,测量的物理量也相同,所以利用如图所示实验电路
还可以进行测灯的电阻实验.
点睛:重点是测量小灯泡电功率的实验,注意滑动变阻器应一上一下接入电路,且闭合开关前滑片应调整
到阻值最大端,且要明白测量功率与测量电阻的两实验器材和所要测量的物理是相同的,只是实验目的不
同.
19、(2022•北京∙T26)如图22所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,电阻凡的阻值为Iod
闭合开关S后,电压表的示数为2V.求:
(1)电阻&的阻值;
(2)电阻R消耗的电功率。
【答案】(1)5Ω;(2)1.6W
【解析】
解:⑴已知电源电压为SWR=6V,电阻&两端的电压为S=2V,则电阻Q两端的电压为
^1=‰-¼=6V-2V=4V
由于电阻R和&串联,电流处处相等,所以流过电阻&的电流为
,2=/]5="∙4A
Rl10Ω
电阻&的阻值为
2V
------=5Ω
0.4A
(2)电阻用消耗的电功率
Pχ=UλIy=4V×0.4A=1.6W
答:⑴电阻Q的阻值5Q;
(2)电阻&消耗的电功率1.6W.
20、(2021•北京∙T25)图示的是某款家用电热器的简化电路,R、色为阻值一定的电热丝.该电热器接
入电压恒为220V的电路中.电热器高温档的功率为990W,低温档的功率为IloW求:
(1)低温档时通过电路的电流;
(2)电热丝&的阻值.
R1
r->.
小
220V
【答案】(1)0.5A;(2)55Ω
【解析】
解:(1)低温档时,开关Sl闭合S2断开,R接入电路,低温档功率为IloW,通过电路的电流
与
Jiow=0.5A
U220V
(2)高温档时,开关SlS2闭合,K、火2并联,穴2功率为
P2=4-P,&=990W-IlOW=880W
电热丝&的阻值
为S=⅛55。
880W
P2
答:(1)低温档时通过电路的电流0.5A;
(2)电热丝兄的阻值55C.
21、(2020•北京∙T34)如图所示的电路中,定值电阻R)为IOQ电源两端电压为3V并保持不变,闭合
开关S,调节滑动变阻器火P,使电压表示数为2V.
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求RP接入电路的阻值;
(3)求Ho的电功率.
(2)5Ω;(3)0.4W
【解析】
(1)按照实物图连接画电路图,如图所示
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器心,使电压表示数为2V,则串联电路中的电流
2V
∕=∕o==0.2A
Ro10Ω
根据串联分压可知RP两端的电压
UP=U—Uo=3V—2V=IV
由/=D可得RP接入电路的阻值
R
IV
RP5Ω
0.2A
(3)&的电功率
Ul(2V)2
=0.4W
R0~IOQ
答:(2)RP接入电路的阻值是5C;
(3)r的电功率是0.4W.
22、(2019•北京∙T34)图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝凡的阻值为Iod当开关S闭
合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A.求:
一
(1)通电IOS电阻丝K产生的热量;
(2)电源两端的电压.
【答案】(1)16J(2)6V
【解析】
(1)通电IOS电阻丝4产生的热量:Q=I2Rf=(0.4A)2XIOfl×10s=16J;
(2)电阻丝K两端电压:Ux=IRi=0.4A×10Ω=4V,电源两端的电压:U=Ul+U2=4V+2V=6V.
一、单选题
1.(2022•北京•清华附中三模)如图所示,电源电压为18V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V3W”,滑动
变阻器的最大阻值为24Q,电流表的量程为0~3A.当开关S∣、S2都断开,S;,闭合时,小灯泡L恰能正常
发光,小灯泡电阻不变.在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是()
A.A的阻值为12Q
B.调整开关和&阻值,10min内电路消耗的电能最多为540J
C.三个开关都闭合时,变阻器接入电路的阻值不得大于6Q
D.只闭合Sj和只断开Si时,用消耗的电功率变化了7.5W
【答案】D
【解析】
A.开关&、S2断开,S3闭合时,电阻处与小灯泡L串联在电路中,小灯泡正常发光.则处两端的电压
M=U-{Λ=18V-6V=12V
电路的电流
A
R1的阻值
nUl12V…
/?.=—l=------=24Ω
,
ZL0.5A
故A错误;
B.由%=Sf知,当电源电压不变时,电路的电流越大,消耗的电能越多.调整开关和&限值.电流表
选用大量程,调节滑动变阻器的阻值使电路中的电流最大为3A,IOmin内电路消耗的最大电能
Kz=t∕Λ=18V×3A×10×60s=32400J
故B错误;
C.三个开关都闭合时,电阻Q滑动变阻器处并联连接,灯泡L被短路,电流表测干路电路.通过R/的电
流
.U18V
Ir=—=------=0.75A
1y
Rt24Ω
电流表的量程为大量程,则电路的最大电流为3A,通过七的最大电流
Z
∕2=∕√Z=3A-0.75A=2.25A
变阻器接入电路的最小阻值
所以变阻器接入电路的阻值最小为8Ω,故C错误;
D.只闭合S3,D消耗的电功率
P=SO=12Vχ0.5A=6W
只断开Sl时,小灯泡被短路,处单独在电路中匚作,消耗的电功率
心,曙"5W
R1消耗的电功率变化量
XP=PJ-Pi=I3.5W-6W=7W
故D正确。
故选D.
2.(2022•北京•清华附中三模)图所示家用电器中,主要利用电流热效应工作的是()
A.fc抽油烟机B.⅛βzκs
电视机D.电风扇
【答案】B
【解析】
A.抽油烟机,电能转化为机械能和内能,故A不符合题意;
B.电热水壶利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,故B符合题意;
C.电视机使用时,电能转化为光能、声能和内能,但主要不是利用热效应工作,故C不符合题意;
D.电风扇工作时,电能主要转化为机械能,故D不符合题意.
选B.
3.(2022•北京丰台•二模)如图所示是某同学家的电路简化图,下列说法中正确的是()
A,电能表的读数为1234kW∙h
B.控制灯泡的开关和灯泡的位置可以互换
C.将试电笔插入三孔插座的甲孔中,筑管可以发光
D.用户保险熔断一定是因为家庭电路中发生了短路
【答案】C
【解析】
A.电能表最后一位是小数位,电能表的读数为123.4kW∙h,故A错误;
B.控制灯泡的开关要接在灯泡和火线之间,其位置不能互换,如果开关接在零线和灯泡之间,火线直接接
在灯泡时,虽然断开开关,但是火线和灯泡相连,触及灯泡会发生触电事故,故B错误;
C.二孔插座的甲孔连接火线,将试电笔插入三孔插座的甲孔中,敏管可以发光,故C正确;
D.用户保险熔断,原因是电路中电流过大,原因可能是短路,也可能是家庭电路中使用的用电器总功率过
大引起的,故D错误.
故选C。
4.(2022•北京东城•二模)图甲所示的是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙所示的是它的有关参数.
该饮水机有加热和保温两种工作状态,由机内温控开关So自动控制.在某次用电高峰期,该饮水机的实际
工作电压只有200V,忽略温度对电阻的影响.则下列说法正确的是()
电热饮水机
型号:XF—LS22额定加热功率:12I0W
容积:1.5L额定保温功率:40W
额定电压:220V额定频率:50HZ
乙
A.该饮水机处于加热工作状态时,温控开关So处于断开状态
B.根据有关参数可知,4的阻值为40Q。七的阻值为121OQ
C.当饮水机在该次用电高峰期处于保温工作状态时,它的实际功率为40W
D.当饮水机在该次用电高峰期处于加热工作状态时,它的实际功率为IOoOW
【答案】D
【解析】
A.由电路图可知,开关S。断开时,两电阻串联,电路电阻较大,开关SO闭合时,只有电阻以接入电路,
电路中的电阻较小;由尸=匕可知,电压一定,电路中电阻较小时,电热饮水机功率较大,处于加热状态,
R
故A错误;
B.电热饮水机处于加热状态时,电路为此的简单电路,Q的阻值为
_^=(220V)i=40D
Ptm1210W
电热饮水机处于保温状时,Q与几串联,电路的电阻
U"(220V)2
=1210Ω
40W
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,处的电阻
Λ2=Λ-ΛI=1210Ω-40Ω=1170Ω
故B错误;
C.当电热饮水机在用电高峰期给水保温时,它的实际功率
,UQ(200V)2
P'=——ɪʌ-------^-≈33.1W
R1210Ω
故C错误;
D.当电热饮水机在用电高峰期给水加热时,它的实际功率
„Un(200V)2
P"=—=ʌ--------'—=1000W
R140Ω
故D正确.
故选D.
5.(2022•北京朝阳•二模)在图所示的电路中,电源两端电压恒为4.5V,灯泡L上标有“2.5V1.25W”的字
样,电流表选用量程为0~0.6A,电压表选用量程为0~3V,滑动变阻器R的铭牌上标有“20。2A”的字样.
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,且灯泡两端电压不超过它的额定电压,闭合开关S,在移动滑动变阻器滑
片P的过程中,在保证电路中各元器件安全使用的条件下,下列说法中正确的是()
A.滑动变阻器接入电路的最大阻值为20Ω
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为2.5。
C.电路消耗的最大功率为2.7W
D.灯泡L消耗的最小功率为0.45W
【答案】D
【解析】
题l≡l综合考查了动态电路的最值问题.已知电源电压t∕=4.5V,灯泡与滑变器串联,滑变器阻值增大时,电
路中电流减小,电压表示数增大;滑变器阻值减小时,电路中电流增大,电压表示数减小;根据灯泡的额
定电压、额定功率可得灯泡的电阻
=5Ω
4125W
灯泡额定电流
.⅛1.25W.,ʌ
∕aa=-≡∙=--------=0.5A
颉42.5V
AD.电压表量程为3V,故滑变器阻值最大时,两端电压不得超过3V,S›=3V时,灯泡两端电压
UL=UM=4.5V-3V=1.5V
电路中电流
—.3A
RL5Ω
则滑变器阻值最大为
¾∣°Ω
此时灯泡消耗功率最小为
PL^IUL=0.3A×1.5V=0.45W
故A错误,D正确;
BC.电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时电路中总电阻R最小,滑变器阻值心最小,灯泡两端电压
为
UL==0.5Aχ5C=2.5V
根据串联分压,滑变器两端电压为
Up=U-UL=4.5V-2.5V=2V
滑变器阻值最小为
RP=七=至=4C
pIO.5A
滑变器阻值最小时电路总功率最大
Ps=UI=4.5VX0.5A=2.25W
故BC错误;
故选D。
6.(2022•北京顺义・二模)实验桌上有电源、开关、滑动变阻器各一个,两个完全相同的保温烧瓶甲和乙,
瓶内分别装有质量相等、初温为20。C和25。C的煤油以及电阻丝和温度计,如图所示.用导线将这些器材
连接好,然后开始验证:“电流通过电阻丝产生热量的多少与电阻的大小是否有关”。下列说法中正确的是
()
Ilf伸佛州I制仲川僖∣]I
A,两个烧瓶内电阻丝的阻值不同
B,通过两烧瓶内电阻丝的电流不同
C.本实验用温度计末态示数表示电阻丝产生热量的多少
D,如果将乙瓶中的煤油换成质量相等、初温相同的水,也可以完成此险证实验
【答案】A
【解析】
ABC.根据控制变量法,要验证:“电流通过电阻丝产生热量的多少与电阻的大小是否有关”,应控制电流和
加热时间相同,电阻丝的阻值不同,同时也得控制烧瓶内液体的质量及种类相同,比较甲乙两支温度计示
数的变化,从而判断产生的热量多少.故ABC错误;
D.如果将乙瓶中的煤油换成质量相等、初温相同的水,两瓶中的液体不同,无法比较两个电阻丝放出热量
的多少,不能完成此验证实验,故D错误.
故选A。
7.(2022•北京顺义•二模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是()
A.我国家庭电路的电压是36V
B,更换灯泡时先断开电源开关
C.用湿布擦拭正在工作的电视机
D,家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
【答案】B
【解析】
A.我国家庭电路的电压是220V,故A错误;
B,更换灯泡时容易碰到带电部分,切断电源可以保证不会发生触电,故B正确;
C.生活用水是导体,用湿抹布擦正在工作的电视机时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,故C错误;
D.使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,故D错误.
故选B,
8.(2022•北京石景山•二模)小兰利用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样的灯泡乙的电功率,电源电压
为5V.实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,根据实验过程和现象,下列说法中错误
的是()
A.电流表示数是0.5A
B.灯泡工的额定功率是2.5W
C.灯泡L正常发光时的电阻为5Ω
D.当电压表示数为2.5V时,灯泡L正常发光
【答案】B
【解析】
A,由图乙知道,电流表所选量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数为0.5A,故A正确,不符合
题意;
B.由图知道,灯彳包与滑动变阻器串联,电压表测量的是灯泡两端的电压,由P=UZ知道,当电压表示数为
2.5V时,灯泡L的额定功率是
P=U∕=2.5Vx0.5A=1.25W
故B错误,符合题意;
CD.根据题意知道,灯泡的额定电压是2.5V,由串联电路电压的特点知道,当电压表示数为2.5V时,灯
泡两端的电压是额定电压,灯泡正常发光,此时由A选项分析知道,电路的电流是0.5A,故灯泡Z正常发
光时的电阻为
R乂一空L
l
I10.5A
故CD正确,不符合题意.
故选B.
二、多选题
9.(2022•北京石景山•二模)关于家庭电路和安全用电的说法正确的是()
A.家用电器失火时,应先断电后灭火
B.家庭电路中的电视机和电饭锅是并联的
C.低于220V的电压对人体来说都是安全的
D.导致家庭电路中的空气开关跳闸的原因一定是短路
【答案】AB
【解析】
A.家用电器失火时,应先断电后灭火,防止发生触电事故,故A正确;
B.家庭电路中的电视机和电饭锅能够独立工作,互不影响,是并联的,故B正确;
C.不高于36V的电压对人体来说才是安全的,故C错误;
D.导致家庭电路中的空气开关跳闸的原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大,故D错误.
故选AB.
10.(2022•北京•101中学二模)如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,凡为定值电阻,4为滑动变阻
器.闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如
图乙所示,下列说法正确的是()
\
A.当电压表示数为“零”时,电流表示数也为OA
B.当电压表读数为2V时,变阻器阻值为5。
C,电源两端电压为6V,定值电阻凡阻值为IoQ
D.滑片滑动过程中,电路总功率变化量为3W
【答案】BCD
【解析】
如图甲,定值电阻凡,滑动变阻器不串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;
A.当电压表示数为“零”时,由乙图可知,电路中的电流为0.6A,电流表示数也为0.6A,故A错误;
B.当电压表读数为2V时,由乙图可知,电流表示数为0.4A,此时滑动变阻器阻值为
故B正确;
C.电路中的电流为0.6A时,电源电压
U=IRQ=0.6A×7?0①
电流表示数为0.4A时,电源电压
U=/&o+Up=O.4Ax&+2V②
联立①、②解得
U=6V,‰=1OΩ
电源两端电压为6V,定值电阻与阻值为10。,故C正确;
D.滑片滑动过程中,当滑片在最左端时电路中的电流最大,电路的功率最大,最大值为
P=W=6V×0.6A=3.6W
滑片滑动过程中,当滑片在最右端时电路中的电流最小,电路的功率最小,最小值为
Pmin=ω"=6V×0.1A=0.6W
电路总功率变化量
M=RLqm=3∙6W-0.6W=3W
故D正确.
故选BCD.
三、计算题
11.(2022•北京•清华附中三模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,Q为定值电阻,&为滑动变阻器,
当滑动变阻器心的滑片P在α端时,电流表示数/∕=3A,a的电功率尸∕=18W,当滑动变阻器&的滑片P
在6端时,电流表示数/AQSA.求:
(1)电源电压U;
(2)Q的电阻;
(3)R?的最大阻值.
【答案】(1)6V;(2)2Ω;(3)10Ω
【解析】
解:(1)由电路图可知,定值电阻力与滑动变阻器&串联,电流表测电路中电流,电压表测处两端电压,
当滑动变阻器心的滑片P在α端时,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为零,电路中只有定值电阻H/,此
时电路中电流为/∕=3A,幻两端电压U/等于电源电压U,此时幻的电功率B=I8W,故由尸=U/可得,电
源电压为
(2)由欧姆定律可得,定值电阻处的阻值为
用得啜=2。
(3)当滑动变阻器&的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,设最大阻值为处,此时电
路中电流为∕2=0.5A,故由欧姆定律可得,此时电路的总电阻为
由串联电路的电阻规律可得,此时滑动变阻器的最大阻值为
Rr=Rt、—R∖=12Ω-2Ω=10Ω
答:(1)电源电压为6V;
(2)阳的电阻为2d
(3)&的最大阻值为10Ω.
12.(2022•北京东城•二模)如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻处=20Q,滑动变阻器R/标有“60Q
1A”的字样,只闭合SL电流表的示数为0.3A.
(1)求电源电压U;
⑵闭合开关ShS2,电流表的示数为0.45A时,求Ri的阻值;
在保证电路安全的条件下,调节滑动变阻器可以改变电路消耗的电功率,求整个电
⑶闭合开关Si、S2,
路消耗的最小电功率H
【答案】(1)6V;(2)40Ωi(3)2.4W
【解析】
解:(1)只闭合S3电路中只有&,电流表的示数为0.3A,电源电压
U=I1R2=0.3A×20Ω=6V
(2)闭合开关Si、S2,两电阻并联,电流表测干路电流,示数为0.45A,由于&两端的电压不变,通过
&的电流认为0.3A,通过处的电流为
r
,=Z-∕2=0.45A-0.3A=0.15A
R/的电阻
Y=敲=4。Q
(3)电源电压不变,通过定值电阻的电流不变,功率不变
P2=W2=6VxO.3A=1.8W
滑动变阻器阻值最大时,其功率最小,此时功率为
I二/端S
整个电路消耗的最小电功率
P=4+Λ=1.8W+0.6W=2.4W
答:(1)电源电压U=6V;
(2)闭合开关小、S2,电流表的示数为0.45A时,R/的阻值为40Q;
(3)闭合开关$、S2,在保证电路安全的条件下,整个电路消耗的最小电功率P=2.4W.
13.(2022•北京平谷•二模)在如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变,当开关&闭合,S2断开时,
电流表的示数为0.6A:当开关Sl和S2都闭合时,电流表的示数为1.5A.已知心=IoQ,求:
(1)此电路的电源电压U;
(2)电阻R的阻值;
(3)当开关Sl和S2都闭合时,电路的总功率R
【答案】(1)9V;(2)15Ω;(3)13.5W
【解析】
解:(1)由实物图可知,电阻F和斤2并联,电流表在干路中,测干路中电流,Sl控制整个电路,S2控制
Fl2,当开关Si闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A,即F的电流为0.6A,当开关Sl和Sz都闭合时,
电流表的示数为1.5A,此时测R1和R2的总电流,R2的电流为
∕2=∕-∕,=1.5A-0.6A=0.9A
此电路的电源电压为
L∕=∕2P2=0.9A×10Ω=9V
(2)电阻吊的阻值为
(3)当开关Sl和S2都闭合时,电路的总功率为
P=L∕∕=9V×1.5A=13.5W
答:(1)此电路的电源电压为9V;
(2)电阻F的阻值为15Q;
(3)当开关Sl和S2都闭合时,电路的总功率为13.5W,
14.(2022•北京顺义•二
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